Химическая физика, 2023, T. 42, № 9, стр. 83-91

Уравнения многомоментной гидродинамики, дополненные стохастическими составляющими, используются для изучения хаотического искажения регулярного течения в следе за сферой. Исследуется взаимное влияние на этот процесс числа Рейнольдса и интенсивности малых неупорядоченных возмущений в набегающем потоке, характеризуемой коэффициентом турбулентности. Расчеты показали, что турбулентная картина течения образуется за счет непомерного роста неупорядоченных возмущений в неустойчивой зоне закручивания в ближнем следе за сферой. Переход от ламинарного движения к турбулентному обладает значительной протяженностью на шкале числа Рейнольдса. Коэффициент турбулентности является ключевым фактором, влияющим на формирование турбулентной картины течения. Низкие значения коэффициента турбулентности способны заблокировать возникновение турбулентности даже при сколь угодно высоких значениях числа Рейнольдса. Напротив, высокие значения коэффициента турбулентности способны инициировать турбулентность даже при невысоких значениях числа Рейнольдса. Интерпретация степени развития турбулентности проводится в терминах коэффициентов хаотичности, зависящих от числа Рейнольдса и коэффициента турбулентности. Ранее сформулированное представление о природе турбулентности нашло свое подтверждение. Регулярная составляющая турбулентности образуется в результате неустойчивого движения когерентных структур. Непомерно разрастающиеся неупорядоченные возмущения образуют хаотическую составляющую турбулентности.